Projekty

Funkční diverzita půdních mikroorganizmů rašelinné smrčiny a její vliv na DOM v půdě

Navrhovaný projekt se zaměřuje na vnitřní heterogenitu rašelinných smrčin (RS, střední Evropa) a její vliv na půdní mikrobiální společenstvo, půdní organickou hmotu (SOM) a kvalitu rozpuštěné organické hmoty (DOM). V RS dochází dlouhodobě k vysoké akumulaci rašeliny a vysoké retenci vody. Vnitřní heterogenita způsobená přítomností cévnatých rostlin a keříčků ovlivňuje funkci RS a způsob jakým získávají, zpracovávají a investují zdroje. Stále je však nejasné, zda je tato vnitřní prostorová heterogenita provázaná s funkční diverzitou půdních mikroorganizmů a s půdními procesy, které ovlivňují kvalitu DOM. Budeme studovat vliv cévnatých rostlin (Suchopýr pochvatý) a keříčků (Brusnice borůvka) na SOM, DOM a funkční diverzitu mikrobiálního společenstva na třech lokalitách RS s využitím chemických, mikrobiologických a molekulárně biologických metod zahrnující značení stabilními izotopy a pyrosekvenace. DOM bude analyzován pomocí fluorescenčních spekter, velikostní frakcionace a iontové chromatografie. Terénní měření budou doplněny manipulativními pokusy v laboratoři i v terénu.

We suggest to study spruce swamp forest (SSF, Central Europe) internal heterogeneity related to soil microbial community functioning, soil organic matter (SOM) and dissolved organic matter (DOM) quality and quantity. In SSF, spruce and peat mosses are responsible for peat accumulation and the related high soil water retention. The patchy co-dominants, cotton grass and dwarf shrubs, bring internal SFF spatial variability and affect the functioning of the whole SFF in the way they acquire, process and invest resources. However, it is still unknown if this spatial heterogeneity is reflected in the functional diversity of soil microorganisms and ongoing soil processes, which affect DOM quality. We will study effect of cotton grass and blue berries on SOM, DOM and microbial functioning at three SSF sites using chemical, microbiological and molecular methods including stable isotope probing and pyrosequencing. SOM will be analyzed by fluorescence spectral analyzes, size exclusion and ion chromatography. Manipulative field and laboratory experiments will complete field measurements.
 

Poskytovatel (financování): 
GA ČR

Telomeres and genome stability in lower plants.

Telomeres are nucleoprotein complexes forming chromosome ends. Besides their role in solving the end-replication problem, they protect chrom. ends from recognition as DNA damage sites. Surprisingly, DNA damage signaling and repair factors reside at telomeres. Not only they do not threaten tel. functions, but are actively recruited to telomeres and their absence results in tel. malfunction. Enigma of mutually beneficial coexistence of telomeres and repair factors was found in yeasts, mammals and flowering plants with model-specific differences. We will analyse the problem in algae and moss. While algae are attractive by evolutionary diverse tel. composition and maintenance, moss Physcomitrella is unique by high efficiency of homol. recombination, availability or easy preparation of knock-out mutants and high proportion of apical dividing (presumably telomerase-positive) cells in early protonema development. Elucidation of the interplay between telomeres and DNA repair in simple eukaryotic systems provides a chance to discover principles valid (but hidden) in models explored so far.
The aim is to describe structure, functions and evolution of telomeres in lower plants (selected algae taxons and moss Physcomitrella patens) and to elucidate connection between telomere function and DNA repair processes. ISB is involved in the investigation of the evolutionary divergence of telomere structures and maintenance mechanisms in algae. Specific objectives include: (1) Characterization of telomere structure and telomere maitenance mechanism(s) in chlamydomonadalean Caudivolvoxa clade,and (2) Dynamics of DNA repair in green algae .

Main coordinator of the whole project: Prof. RNDr. Jiří Fajkus, CSc. (Masarykova univerzita Brno)
 

Poskytovatel (financování): 
GA ČR
Garant: 
Lukešová Alena

Dohoda o výzkumné spolupráci (RCA) mezi WARP DRIVE BIO (WDB), LLC (Cambridge, U.S.A.) a Sbírkou kultur půdních aktinomycet České Budějovice (CCSACB), Biologické centrum AV ČR, v. v. i - Ústav půdní biologie v Českých Budějovicích.

Program: Jihočeské Univerzitní a Akademické Centrum  Transferu Technologií v Českých Budějovicích (JCTT), Operační program Výzkum a vývoj pro inovace prioritní osa 3, oblasti podpory 3.1 - Komercializace výsledků výzkumných organizací a ochrana jejich duševního vlastnictví
 

Anotace: V rámci RCA se uvažuje o společném vyhledávání producentů látek s cytostatickými účinky. RCA předpokládá ze strany CCSACB zaslání izolované gDNA  firmě WDB. Ta provede další analýzu DNA a pokud budou výsledky pozitivní na hledaný marker pro budoucí cytostatikum CCSACB zašle WDB kulturu k produkci terapeutické látky. Ze strany WDB budou činnosti CCSACB hrazeny dle RCA.

Garant projektu: Prof. František Sehnal (BC AV ČR, v. v. i. Č. Budějovice)Účastník - řešitel projektu: Ing. Václav Krištůfek, CSc. (BC AV ČR, v. v. i. – ÚPB, příjemce), RNDr. Alica Chroňáková, PhD., Mgr. Jiří Petrásek, Mgr. Tomáš Chrudimský, PhD., Jan Šindelář, Bc. Petra Beníšková

Poskytovatel (financování): 
MŠMT

Vytvoření nového způsobu a zařízení pro monitoring infekčního tlaku moru včelího plodu

Program: Jihočeské Univerzitní a Akademické Centrum  Transferu Technologií v Českých Budějovicích (JCTT), Operační program Výzkum a vývoj pro inovace prioritní osa 3, oblasti podpory 3.1 - Komercializace výsledků výzkumných organizací a ochrana jejich duševního vlastnictví
 

Anotace: Navrhujeme výrobu nového testu - RIDA®COUNT Paenibacillus larvae s živným médiem a chromogenem vhodným pro detekci původce moru včelího plodu - Paenibacillus larvae. Výroba standardizovaných a levných detekčních karet a jednotná metodika jejich použití a vyhodnocení umožní plošný monitoring patogenu a tím pomůže identifikovat oblasti, v nichž mor včelího plodu persistuje a odkud se šíří. Metodika vyšetření bude použitelná i v ostatních zemích, kde se používá konvenční způsob ošetřování včelstev.

Garant projektu: Prof. František Sehnal (BC AV ČR, v. v. i. Č. Budějovice)
Spoluřešitelé: Mgr. Štěpán Ryba, PhD., Ing. Aleš Křenek, Dr. Janez Mulec, PhD., Daniel Štipl

Poskytovatel (financování): 
MŠMT

Udržitelné systémy pěstování brambor zajišťující ochranu proti obecné strupovitosti

Program: Komplexní udržitelné systémy v zemědělství 2012-2018 „KUS“
 

Anotace: Omezit výskyt obecné strupovitosti na území ČR pomocí nových preventivních opatření vedoucích k potlačení původců onemocnění. Opatření budou založena: 1) na úpravách půdy přídavky makro i mikroelementů tak, aby se podpořil optimální růst rostlin, 2) na přídavcích vybraných forem organické hmoty, která zajistí rozvoj mikroorganismů antagonistických k patogenním bakteriím.

 

Příjemce - koordinátor projektu: RNDr. Markéta Marečková, PhD.  (VÚRV Praha-Ruzyně)

Poskytovatel (financování): 
Mze - NAZV

Využití přístupů metagenomiky a metatranskriptomiky k charakterizaci mikrobiální diverzity člověkem ovlivněných půd

Cílem projektu je zhodnotit diverzitu půdního mikrobiálního společenstva v rozličných ekosystémech ovlivněných lidskou činností (intenzivní zemědělství související s organickým hnojením a vysušováním, odledňování související s oteplováním klimatu) pomocí 454 pyroskevenování. Budou vyvinuty a standardizovány pracovní postupy pro amplikonové i shotgunové sekvenování, tak jako i bioinformatické nástroje zpracování a anotace sekvencí, ve spolupráci se zahraničními partnery. Našimi hlavními cíli budou a) vyvinout metodu extrakce RNA pro půdy a hluboké vrstvy půd a také pro hnojené půdy a provádět metatraskriptomové studie aktivních mikrobiálních společenstev in situ nebo v půdních mikrokosmech, dále b) vyvinout nástroje pro sekvenování a anotaci plazmidů získaných z půd. Naše úsilí bude věnováno také do podpory a povzbuzení k využívání metagenomiky a metatraskriptomiky výzkumnými pracovníky a studenty v našich laboratořích a vyvíjet udržitelnou spolupráci v této oblasti výzkumu.
Na řešení projektu se podílí řešitelský tým: M. Kyselková, M. Devetter, A. Lukešová, D. Elhottová, M. Šimek, P. Havlíčková, P. Beníšková

Poskytovatel (financování): 
MŠMT COST

Soil fungi contributing to nitrous oxide (N2O) emissions from upland pasture soil and their in situ detection

The proposed project is focused on the problems of production of greenhouse gas - nitrous oxide (N2O). N2O emitted by soil microorganisms contributes to the climate changes as very potent greenhouse gas. N2O production has been found not only in bacteria, but also in fungi. The main part of the project is aimed on the key enzyme of fungal denitrifying pathway (unique cytochrome P450nor), which catalyses conversion of NO to N2O. The project is focused on the evaluation of N2O-forming potential of fungi isolated from pasture soil impacted by overwintering cattle. It is suggested, that the ratio of fungal N2O producers will increase along the impact intensity, as a form of adaptation to nitrogen inputs. The substantial aims of the project will be subsequent testing of in situ detection of fungal producers using PCR method focused on P450nor gene, screening of speci c phospholipids of anaerobicaly growing fungi (NEL-PLFA) in soil, and evaluation of fungal contribution to the total N2O emissions under laboratory conditions in the microcosm experiment.

Garant: 
Jirout Jiří

Improved and justified methodology for greenhouse gas emission measurements under conditions of low-tech agriculture

The present project is designed to improve research on soil nitrogen and carbon cycling, aiming in general to develop, test, and justify robust and simplified analytical protocols for determination of greenhouse gas emissions, namely nitrous oxide emissions, and if applicable, methane and carbon dioxide emissions, under conditions of low-tech agricultural management. The overall aim of the project is thus seen in a better understanding of soil microbial processes producing important greenhouse gases; an improved knowledge on regulatory mechanisms of these processes will be used in a better control of emissions from agricultural soils. In the proposed project, existing field experiments (established by CRP participants), will be used for field measurements and sampling. The experimental plots will be carefully selected to obtain a set of soil and environmental conditions and covering major types of fertilizer and management. Fluxes of gases of interest will be determined using the static chambers of different size and construction. Gas samples will be sampled in the experimental fields and sent to the applicant’s laboratory. Here they will be analyzed for N2O (and CH4 and CO2 if applicable) content on gas chromatographs equipped with the TCD, ECD and FID. Specific objectives of the project include: (i) Development of sampling and analytical protocol(s) for nitrous oxide (and methane and carbon dioxide) flux determinations; simple and robust enough to be performed in low-tech and low-input agro-ecosystems. (ii) Testing the protocols using gas samples from well-defined conditions; further improvement and justification of the protocols if necessary. (iii) Analyses of 650 gas samples sent to the laboratory (sampled in field conditions). (iv) Data and results evaluation, preparation of final report.

Poskytovatel (financování): 
IAEA Vienna
Garant: 
Šimek Miloslav

Spots of methane production and consumption in terrestrial ecosystem: key for understanding methane turnover

Methane is one of the most important trace as well as greenhouse gases. The most of atmospheric methane has been produced by anaerobic Archaea. Global methane sources are dominated by fluxes from natural wetlands and sediments, agroecosystems, and animal digestive tracts. Soil is a significant methane sink. The proposed project is designed to study methane production and consumption in terrestrial ecosystem, with special attention to cattle grazed grassland soil as a potential source and sink of methane and to soil invertebrates as
potential direct and indirect methane producers. In particular the project will focus on processes of establishment, stability and resilience of microbial communities responsible for methane production and consumption, and on interactions between soil invertebrates and methanogenic microorganisms. The project will result in a better understanding of carbon ransformations in grasslands and seminatural ecosystems; the results obtained will improve mitigation strategies for methane emissions from grazed pastures.

Garant: 
Šimek Miloslav

Microbiological monitoring of Natura 2000 Biotop - " Inaccessible cave formations "

Slovak caves for the uniqueness belongs to the UNESCO World Natural Heritage. Cave organisms in Slovakia are still insufficiently explored. Thanks to the increased and systematic bio-speleology research in the last decade, the situation begins to change. Currently (2010-2012) an intensive microbiological monitoring is carried out in selected inaccessible karst caves: Ardovská jaskyňa, Drienovská jaskyňa, Stará brzotínská jaskyňa, Bobačka, Jaskyňa mŕtvych netopierov, Demänovská jaskyňa mieru, Suchá jaskyňa, Harmanecká jaskyňa, Perlová jaskyňa a Modrovská jaskyňa. The aim is to contribute to a comprehensive image of the state of Biotop 8310 (Inaccessible cave formations, Natura 2000) and lay the foundation for monitoring the trend of this biotop in Slovakia including the design of monitoring methodology. Monitored habitats illustrated a scale of a natural variability of selected caves; the main studied habitats are speleoaerosol, wide range of cave sediments, parietal and soil above the caves. The methodology includes a set of isolation, cultivation and identification procedures describing the quantity and species composition of cultivable heterotrophic forms of bacteria, microscopic fungi, algae and cyanobacteria, as well as quantitative and qualitative analysis of complex microbial communities in natural conditions, including the domain Archaea. The results constitute a unique set of data on microbial species diversity of all major taxa, size and richness of communities colonizing cave habitats, the occurrence of typical, rare or bio-hazardous species. The obtained results not only enrich the knowledge of the biology and ecology of cave organisms, but also provide valuable information about possible health risks for visitors to the caves, and vice versa on the possible introduction of microorganisms from the surface environment. Microbiological monitoring in form of research task is handled by contract between BC AS CR (ISB) and Administration of Slovak Caves SR.

Garant: 
Elhottová Dana